利用 GNSS 监测站进行水库沉降观测

作者:自动小型气象站   出处: 气象站     更新时间:2025-06-07

全球导航卫星系统(GNSS)因为高精度、全天候、自动化等优势,成为水库沉降观测的重要技术手段。

GNSS 监测站主要由硬件设备和软件系统两大部分构成。硬件设备中,核心的 GNSS 接收机能够同时接收 GPS、GLONASS、Galileo、北斗等多系统卫星信号,其内置高精度时钟和多通道信号处理模块,可确保信号稳定接收与解析;天线部分则需具备良好的抗干扰和多路径抑制能力,通常采用扼流圈天线,能有效减少信号反射造成的误差,且天线需安装在坚固的三脚架或观测墩上,保证其稳定不发生位移。

数据传输设备包括无线传输模块(如 4G、5G、北斗短报文)和有线传输设备(光纤、以太网),实现数据的实时回传。

GNSS 监测站通过接收多颗卫星发射的信号,利用卫星与接收机之间的距离交会原理,精确计算出监测站的三维坐标。在水库沉降观测中,通过长期、连续地采集监测站坐标数据,对比不同时段的坐标变化,即可获取水库区域的沉降信息。

在实际应用中,首先需在水库大坝及周边区域合理布设 GNSS 监测站。基准站应选在远离水库影响区域、地质稳定的位置,为整个监测网络提供高精度基准;监测站则均匀分布于大坝关键部位及潜在沉降区域。各监测站的接收机实时接收卫星信号,并将数据传输至数据处理中心。数据处理时,采用专业软件对原始观测数据进行解算,消除电离层、对流层等误差影响,结合基准站数据进行差分计算,从而得出监测站毫米级甚至亚毫米级的三维坐标变化量。软件系统则负责数据的采集、存储、分析与管理,能自动识别并剔除异常数据,还可生成可视化的沉降变化曲线和报表。

与传统水准测量等方法相比,GNSS 监测站观测不受通视条件限制,能在复杂地形环境下高效作业,且可实现 24 小时不间断监测,及时监测水库沉降状况。监测数据可自动采集、传输与分析,提高了观测效率和数据处理的及时性。

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